隧道施工中灌浆技术的应用分析张明

隧道施工中灌浆技术的应用分析张明

张明

中铁十九局集团第二工程有限公司辽宁辽阳111000

摘要：在工程的实际施工作业期间，利用灌浆法可以最大限度的加大桥梁墩台整体承重能力。另外，此种技术也可以使桥梁的墩台结构更加稳固抗压。所以，结合以上灌浆法施工技术给公路工程带来的贡献，此种技术广泛应用在我国桥梁隧道施工工程中。

关键词：隧道施工；灌浆技术；应用

一、桥梁隧道施工中灌浆法的技术原理

所谓灌浆施工技术其基础原理就是全面结合电化学及液压和气压原理，利用压力作用将工程泥浆均匀注入桥梁隧道的基础结构缝隙之中，泥浆充分填补了隧道缝隙，对桥梁隧道起到加固的作用。在桥梁隧道工程的实际作业期间，泥浆液会均匀不断的被注入到隧道缝隙之中，增大隧道墙体的整体密度，待泥浆液变为固体成为浆脉及浆柱体即改变其物理形态之时，泥浆便可成为隧道基础结构一部分，增大隧道的载荷系数，提升安全整体安全系数。

二、灌浆技术的认识及作用

灌浆法就是在进行注浆时，利用液压和气压或者是电化学原理，将能够固化的浆液在较高压力作用下注入到裂缝当中，进而使工程地基的物理性能以及化学性能都得到一定程度的改善。用灌浆法进行基础工程地基加固能够使水泥和其他不同介质的固化浆液在压力作用下通过渗透以及充填等形式形成浆柱体。浆柱体形成之后，然后与地基相结合，进而形成复合地基，复合地基中的基础地基与浆柱体之间会相互联系并相互作用，使地基的承载能力以及抗沉降能力都得到增强，进而提高地基整体质量。

在施工过程中采用灌浆法，主要是为了以下几点：首先，为了增强桥梁和隧道的抗渗透能力。因为在桥梁隧道地基中将基础地基与浆柱体进行结合，因此桥梁和隧道的密实度会大大提高，使得道路和桥梁的孔隙率得到了减弱，最终使道路桥梁的抗渗透能力也大大增加，使桥梁整体质量得到提升。其实，利用灌浆法能够达到堵漏的效果。因为在进行桥梁隧道施工时可能会出现许多孔洞，因此在进行施工时采用灌浆法将这些孔洞进行封堵，能够保证水流不会从这些孔洞内进行渗入，进而保障了桥梁隧道工程质量。再次，则是能够起到加固的作用。利用灌浆方法能够使桥梁隧道成为工程载体，也就是岩石的化学性能以及物理性能都得到提升，进而使混凝土的结构以及其强度都得到了提升，这也就达到了对桥梁道路工程整体进行加固的目的。最后，利用灌浆法能够使桥梁隧道施工中出现的建筑偏斜问题得到妥善治理，使工程建筑的倾斜度都达到施工要求。

三、具体施工要求

1、灌浆的压力因素

灌浆压力是指浆液在地层中所出现的一种扩散性质的动力，灌浆压力会对灌浆所具备的加固和防渗效果产生影响。同时，灌浆压力在功能上的使用也受其他因素的制约，如地层条件、灌浆材料与灌浆方法的选择等。

2、扩散半径与有效的扩散距离

在进行灌浆工程时，浆液自身的扩散半径和其自身扩散距离对灌浆工程的质量及施工进度有非常直接的影响，在其他因素的影响下也会出现一定变化。

若地层渗透系数因其自身注入的时间和灌浆压力提升，则扩散半径也会随之增大，但若浆液的浓度与粘土减弱，则扩散半径与有效扩散距离就会随之增加。

此外，在对扩散半径与有效扩散距离进行计算时，应选择适宜的理论和相关的公式完成计算，在工程进行建设过程中完成检测，需将多种涉及的因素考虑其中，并进行有效的工程试验。

3、浆液自身的凝固时间

在进行灌浆施工时，浆液的凝固时间属于其自身所具备的一种特性因素。按不同工程的需求，在浆液中添加适量的速凝剂、塑化剂、膨胀剂与分散剂，可改善浆液的性能和凝固时间。

一般情况下，标准浆液其本身能够进行凝固的时间具有一定的时间跨度，在这一范围内的凝固时间都是合理的，浆液其自身的凝固现象也是非常快速的，凝固前浆液的粘度性能所出现的变化并不大。

四、灌浆技术在桥梁、隧道施工中的应用

1、灌浆施工步骤

对桥梁、隧道进行灌浆工作，主要作用是通过对桥梁、隧道存在的裂缝和空隙进行填充，以达到对桥梁隧道的加固目的，从而提高其承载能力，确保结构安全性。灌浆工作的流程一般包括钻孔、浆管安放、堵孔口、过滤搅拌浆和灌浆封口等环节，施工过程中施工人员一定要按照严格的施工顺序来进行施工。

2、施工工艺探究

在进行灌浆工作时，必须严格且合理地控制施工流程中的施工工艺。在桥梁隧道施工中使用灌浆法是非常复杂的，如果灌浆施工质量高，则对于桥梁和隧道整体质量有很大提升，反之甚至会影响桥梁隧道的整体质量。其施工工艺主要有以下几个方面：

（1）对于处理工程大裂缝，一般使用填充灌浆方法。由于受荷载力影响，使得在桥梁隧道工程之中可能会发生地质坍塌事故。应对这种情况，在灌浆施工中，经常使用填充灌浆法。其施工工艺为：孔位放样→钻孔→安装灌浆头、试压；配制浆液→灌浆→结束单孔灌浆→封孔饱压。

（2）进行隧道侧壁维修及桥梁地基加固施工时，一般会遇到孔隙裂缝及岩土地层加固问题，一般使用渗透灌浆法，该方法最为适合处理该类问题，施工效果相对最佳。其施工工艺为：通过渗透手段，把浆液填充至孔隙裂缝及岩土地层，等到浆液和孔隙裂缝或岩土地层凝结成为整体时，岩土层使用强度就会增加，孔隙裂缝问题便得到解决。

（3）压密灌浆法一般应用在隧道工程施工之中，其施工工艺为：利用高压注浆方式，把浓度较大的浆液灌注入岩缝内，在进行灌浆时，在灌浆管端要产生浆泡，使得浆液在灌浆压力的作用下，充分地充实岩缝，对于使用压密灌浆法灌注的浆液一般表现为条状或脉状胶结层。

（4）电工化学灌浆法一般应用在桥梁基础加固工程中，其施工方法为：第一步为选定加固岩层，进行准备工作；第二步是将正负两极分别插入底层，把正极和带孔金属管连接，这边是灌浆端口；第三步是把正极两端分别和电源正负极相连接，使得电渗方向和注入压力方向一致。该灌浆法原理是减少通电区域中层含水量，使得该区域形成渗浆通道，当压力下降时，浆液通过渗浆通道进入地层深处，对其进行加固。

3、灌浆的施工质量控制

在进行灌浆工作时，一般都要满足桥梁、隧道的设计标准，而灌浆施工质量要引起施工人员的重视。

（1）钻孔位置要严格控制，孔深误差要小于20mm。施工时，如果和其他管线冲突，尽可能避开；如果不能避开，上报，同意后，移动孔位避开其他管线，对实际孔位要有记录。

（2）施工时，要根据施工技术参数施工，同时记录好各项施工参数，如，高喷灌浆各项参数，故障的处理结果等。

（3）喷灌前要有试验和检查，进行试喷，符合要求后才可以进行灌浆施工。

（4）钻孔施工时，终孔完成后，应该用新浆液清除孔内岩粉，保证高喷灌浆能够顺利的进入管中。

（5）高喷灌浆完成后，或者因为意外导致高喷灌浆中断时，这时要马上拔出喷浆管进行清洗，避免浆液凝固使得喷浆管不能拔出。

（6）由下而上进行高喷灌浆，当喷射注浆管的喷嘴抵达标高时，便可以进行喷射注浆。为了保障凝结体的密实度和灌浆的整体性，每次卸管喷射管后，其提升搭接长度要大于20cm。

（7）在高喷灌浆过程，长时间不出现冒浆现象，则可能是由于地层存在空隙出现漏浆，为此需要在空隙大的地段灌注大量的注浆，确保空隙填满。待正常冒浆后，再按建筑工程的设计要求提升速度。

结束语：

综上所述，目前灌浆技术在道路桥梁隧道施工中已经得到了非常广泛的应用，这种施工方式不但对我国的交通运输行业有着非常重要的作用，同时还让人们的日常生活和工作都变得更加便利。而且因为其所需材料的价格低，施工简单以及加固效果良好的优点还能够让它得到更好的发展。

参考文献：

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[2]赵志勇.关于桥梁隧道施工中灌浆法的应用思考[J].建筑知识，2016（41）：112-113.

[3]郭璐，李秋明.公路桥梁隧道施工中灌浆法加固技术的应用[J].交通建设与管理，2015（08）:71-72.